混凝土结构基本原理PDF电子书下载

1绪论 1

1.1 混凝土结构的一般概念 2

1.1.1 混凝土结构的一般定义及分类 2

1.1.2 钢筋与混凝土结构共同工作原理 3

1.1.3 钢筋混凝土结构的特点 4

1.2 混凝土结构发展历程 4

1.2.1 混凝土材料 4

1.2.2 混凝土结构体系 5

1.2.3 混凝土结构设计计算方法 6

1.3 混凝土结构发展趋势 7

1.4 混凝土结构学习建议 9

知识归纳 10

独立思考 10

习题 10

参考文献 11

2钢筋和混凝土的物理力学性能 12

2.1 钢筋的物理力学性能 13

2.1.1 钢筋的成分和类型 13

2.1.2 钢筋的品种和级别 13

2.1.3 钢筋的强度与变形 14

2.1.4 钢筋应力-应变关系曲线的数学模型 15

2.1.5 钢筋的疲劳 17

2.1.6 钢筋的性能要求 17

2.2 混凝土的物理力学性能 18

2.2.1 混凝土的组成 18

2.2.2 混凝土的强度 18

2.2.3 混凝土的变形 24

2.3 钢筋与混凝土的黏结 31

2.3.1 黏结力的组成 31

2.3.2 光面钢筋的黏结性能 31

2.3.3 变形钢筋的黏结性能 31

2.3.4 影响黏结强度的因素 32

2.3.5 钢筋的锚固 33

知识归纳 34

独立思考 35

习题 35

参考文献 36

3混凝土结构设计的基本原则和方法 37

3.1 概述 38

3.2 结构的可靠度 38

3.2.1 作用效应及结构抗力 38

3.2.2 结构的功能要求 39

3.2.3 结构的可靠性及可靠度 40

3.3 极限状态 41

3.3.1 承载能力极限状态 41

3.3.2 正常使用极限状态 41

3.3.3 结构的设计状况 42

3.4 以概率理论为基础的极限状态设计方法 42

3.4.1 结构的功能函数和极限状态方程 42

3.4.2 失效概率与可靠指标 42

3.5 荷载代表值和材料强度代表值 44

3.5.1 荷载代表值 44

3.5.2 材料强度代表值 45

3.6 实用设计表达式 45

3.6.1 承载能力极限状态设计表达式 46

3.6.2 正常使用极限状态设计表达式 48

知识归纳 49

独立思考 50

习题 50

参考文献 51

4受弯构件承载力 52

4.1 概述 53

4.2 正截面受弯承载力 54

4.2.1 正截面受弯承载力试验研究 54

4.2.2 正截面受弯承载力计算 57

4.2.3 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 60

4.2.4 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 63

4.2.5 T形截面受弯构件正截面承载力计算 67

4.3 斜截面承载力 73

4.3.1 斜截面受剪承载力 74

4.3.2 保证斜截面受弯承载力的构造措施 84

4.4 受弯构件的一般构造 86

4.4.1 材料强度 86

4.4.2 混凝土的保护层厚度 87

4.4.3 梁纵向钢筋的锚固 87

4.4.4 钢筋的连接 88

4.4.5 纵向钢筋 89

4.4.6 箍筋 90

4.4.7 弯起钢筋 91

4.4.8 钢筋混凝土构件施工图 91

知识归纳 93

独立思考 94

习题 95

参考文献 96

5受压构件承载力 97

5.1 概述 98

5.2 轴心受压构件正截面承载力计算 99

5.2.1 普通箍筋柱的正截面受压承载力 99

5.2.2 轴心受压螺旋形或焊接环形箍筋柱的正截面受压承载力计算 102

5.3 偏心受压构件正截面承载力 105

5.3.1 偏心受压构件的二阶效应 105

5.3.2 偏心受压短柱的破坏形态 107

5.3.3 偏心受压长柱的破坏形态 109

5.3.4 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 110

5.3.5 I形截面偏心受压构件正截面承载力计算 120

5.4 偏心受压构件正截面承载力Nu-Mu相关曲线及应用 125

5.4.1 矩形截面对称配筋大偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线 125

5.4.2 矩形截面对称配筋小偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线 125

5.4.3 偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线特点 126

5.4.4 偏心受压构件的N-M相关曲线运用 126

5.5 偏心受压构件斜截面受剪承载力 127

5.5.1 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算公式 127

5.5.2 最小截面要求 128

5.6 双向偏心受压构件正截面承载力 128

5.7 受压构件一般构造要求 129

5.7.1 截面形式及尺寸 129

5.7.2 材料要求 129

5.7.3 配筋构造要求 129

知识归纳 131

独立思考 131

习题 132

参考文献 133

6受拉构件承载力 134

6.1 概述 135

6.2 轴心受拉构件的正截面承载力计算 135

6.2.1 轴心受拉构件的受力过程和破坏特征 135

6.2.2 轴心受拉构件的正截面承载力计算 136

6.3 矩形截面偏心受拉构件的正截面承载力计算 136

6.3.1 小偏心受拉构件 137

6.3.2 大偏心受拉构件 137

6.4 偏心受拉构件的斜截面受剪承载力 139

知识归纳 139

独立思考 140

习题 140

参考文献 140

7受扭构件承载力 141

7.1 概述 142

7.2 纯扭构件的试验研究 143

7.2.1 裂缝出现前的性能 143

7.2.2 裂缝出现后的性能 144

7.2.3 受扭构件的破坏形态 144

7.3 矩形截面纯扭构件的受扭承载力计算 145

7.3.1 矩形截面纯扭构件的开裂扭矩 145

7.3.2 矩形截面受扭构件的承载力计算公式 146

7.4 弯剪扭构件的承载力计算 152

7.4.1 弯剪扭构件的承载力计算公式 152

7.4.2 计算公式的应用 154

7.5 受扭构件的构造要求 154

7.5.1 截面尺寸的限制条件 154

7.5.2 受扭纵向钢筋的构造要求 154

7.5.3 受扭箍筋的构造要求 155

7.5.4 按构造要求配置受扭钢筋的条件 155

知识归纳 157

独立思考 158

习题 158

参考文献 159

8受冲切承载力 160

8.1 概述 161

8.2 影响冲切承载力的因素 162

8.2.1 材料性能 162

8.2.2 几何特征 162

8.2.3 作用条件 162

8.3 基础受冲切计算 163

8.4 楼板的受冲切计算 165

8.4.1 无腹筋板的受冲切验算 165

8.4.2 楼板受冲切配筋设计 169

8.4.3 柱帽的设计 170

8.5 其他规范中受冲切承载力的计算 172

8.5.1 无受冲切钢筋板的受冲切承载力计算 172

8.5.2 配置受冲切钢筋板的受冲切承载力计算 173

8.5.3 柱基础的受冲切承载力计算 174

知识归纳 174

独立思考 174

习题 174

参考文献 174

9混凝土构件的变形、裂缝宽度与耐久性 176

9.1 混凝土受弯构件的挠度验算 177

9.1.1 截面的弯矩-曲率关系和刚度 177

9.1.2 受弯构件的短期刚度Bs 178

9.1.3 受弯构件的截面弯曲刚度B 180

9.1.4 受弯构件的挠度验算 181

9.2 混凝土构件的裂缝宽度验算 183

9.2.1 裂缝的开展机理 183

9.2.2 平均裂缝间距 184

9.2.3 平均裂缝宽度 185

9.2.4 最大裂缝宽度的计算公式及其验算 188

9.3 混凝土结构的耐久性 191

9.3.1 耐久性的概念及环境分类 191

9.3.2 影响混凝土结构耐久性的因素及其防治措施 191

9.3.3 混凝土结构的耐久性设计规定 193

知识归纳 194

独立思考 196

习题 196

参考文献 197

10公路桥涵混凝土结构承载力、裂缝宽度及挠度计算 198

10.1 概述 199

10.1.1 设计方法 199

10.1.2 耐久性设计 200

10.1.3 材性指标 202

10.2 受弯构件计算 203

10.2.1 构造要求 203

10.2.2 正截面承载力计算 207

10.2.3 斜截面承载力计算 210

10.2.4 裂缝宽度验算 215

10.2.5 变形（挠度）验算 216

10.3 受压构件计算 216

10.3.1 轴心受压构件 216

10.3.2 偏心受压构件 217

10.3.3 构造要求 222

知识归纳 223

独立思考 224

习题 224

参考文献 225

11基本构件容许应力法设计 226

11.1 受弯构件正截面应力计算 227

11.1.1 正截面应力限值规定 227

11.1.2 正截面应力计算基础 228

11.1.3 单筋矩形截面的计算 228

11.1.4 双筋矩形截面的计算 233

11.1.5 T形截面的计算 234

11.2 轴心受压构件正截面应力计算 235

11.2.1 配一般箍筋的轴心受压构件计算 235

11.2.2 配间接钢筋的轴心受压构件计算 237

11.3 偏心受压构件正截面应力计算 238

11.3.1 偏心类型的判别 238

11.3.2 小偏心受压构件的计算 240

11.3.3 大偏心受压构件的计算 243

11.3.4 偏心受压构件的稳定性验算 253

11.4 主拉应力及抗剪计算 253

11.4.1 梁的主拉应力及抗剪计算 253

11.4.2 偏心受压构件主拉应力计算 262

知识归纳 263

独立思考 265

习题 265

参考文献 266

12预应力混凝土结构 267

12.1 预应力混凝土的基本概念与分类 268

12.1.1 预应力混凝土的基本概念 268

12.1.2 预应力混凝土的分类 269

12.2 预应力施加方法与锚（夹）具 270

12.2.1 预应力施加方法 270

12.2.2 锚具和夹具 271

12.3 预应力混凝土材料的性能要求 273

12.3.1 混凝土 273

12.3.2 钢筋 273

12.4 张拉控制应力和预应力损失 275

12.4.1 张拉控制应力 275

12.4.2 预应力损失 275

12.4.3 预应力损失的组合 280

12.5 预应力钢筋锚固区受力性能 281

12.5.1 先张法构件预应力钢筋的传递长度 281

12.5.2 后张法预应力构件端部锚固区的局部受压性能 281

12.6 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析 284

12.6.1 先张法轴心受拉构件 284

12.6.2 后张法轴心受拉构件 288

12.6.3 先张法和后张法计算公式比较 291

12.7 预应力混凝土轴心受拉构件设计 291

12.7.1 使用阶段承载力计算 291

12.7.2 使用阶段裂缝控制验算 292

12.7.3 施工阶段承载力验算 293

12.8 预应力混凝土受弯构件应力分析 296

12.8.1 施工阶段的应力分析 297

12.8.2 使用阶段的应力分析 298

12.8.3 加载至破坏 300

12.9 预应力混凝土受弯构件设计 300

12.9.1 设计计算内容 300

12.9.2 荷载平衡法概念 301

12.9.3 预应力钢筋数量的确定 302

12.9.4 使用阶段承载力计算 303

12.9.5 使用阶段裂缝控制验算和挠度验算 307

12.9.6 施工阶段验算 309

12.10 预应力混凝土构件的一般构造要求 310

知识归纳 310

独立思考 312

习题 313

参考文献 314

附录 315

附录1 《混凝土结构设计规范（2015年版）》（GB 50010—2010）材料指标与有关规定 315

附录2 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（征求意见稿）》（JTGD62—2012）的有关规定 322

附录3 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3—2005）有关规定 322